矩形扩大基础_详细.docx

矩形扩大基础扩大基础详细计算书编制人：审核人：编制日期：单位名称：1 计算资料1.1 编制依据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004） 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）1.2 结构信息1.2.1 几何尺寸扩大基础结构图1.2.2 材料参数基础底面埋置深度h(m)4.5基础底面积A(m2)60横桥向面积抵抗矩Wx(m3)60顺桥向面积抵抗矩Wy(m3)100基础材料类型C20基础材料容重(kN/m3)251.3 荷载信息集中荷载汇总表荷载名称荷载类型荷载位置(m)集中力(kN)集中矩(kNm)箱梁重结构重力X0HX0MX720Y0HY0MY0Z0P-900MZ0二期恒载结构重力X0HX0MX480Y0HY0MY0Z0P-600MZ0满布汽车汽车X0HX0MX320Y0HY0MY0Z0P-400MZ0汽车制动-向前行汽车制动X0HX0MX0Y0HY55MY0Z0P0MZ0汽车制动-向后行汽车制动X0HX0MX0Y0HY-55MY0Z0P0MZ0支座-向前行支座摩阻X0HX0MX-960Y0HY120MY0Z0P0MZ0支座-向后行支座摩阻X0HX0MX960Y0HY-120MY0Z0P0MZ0左风风荷载X0HX20MX0Y0HY0MY160Z0P0MZ0右风风荷载X0HX-20MX0Y0HY0MY-160Z0P0MZ0船撞船只撞击X0HX200MX0Y0HY500MY0Z3P0MZ0施工荷载施工荷载X0HX0MX400Y0HY0MY0Z0P-2000MZ0基础自重结构重力X0HX0MX253.1Y0HY0MY0Z63P-2512.5MZ0水浮力(设计水位)浮力X0HX0MX0Y0HY0MY0Z63P1605MZ0水浮力(常水位)浮力X0HX0MX0Y0HY0MY0Z63P1425MZ0水浮力(低水位)浮力X0HX0MX0Y0HY0MY0Z63P1245MZ0襟边土重(计浮力设计水位)结构重力X0HX0MX-282Y0HY0MY0Z63P-1092MZ0襟边土重(计浮力常水位)结构重力X0HX0MX-282Y0HY0MY0Z63P-1092MZ0襟边土重(不计浮力设计水位)结构重力X0HX0MX-1039.5Y0HY0MY0Z63P-4662MZ0襟边土重(天然)结构重力X0HX0MX-494.3Y0HY0MY0Z63P-1923MZ01.4 地质信息土层工程地质物理力学参数表土层名称层顶标高(m)fa0(kPa)天然重度(kN/m3)饱和重度(kN/m3)压缩模量(MPa)基底摩擦系数填土680182050粉质砂土6620019210.4,4 0.2,5 0.1,90.25粉质粘土6118019.521100砂土5502021.5601.5 水文信息设计水位标高(m)：75常水位标高(m)：72低水位标高(m)：69水浮力合力点位置X(m)：0水浮力合力点位置Y(m)：0墩台截面的平均面积(m2)：6基底透水时验算地基应力是否计入水浮力：否一般冲刷线标高(m)：67.52 外载效应基底中心单项荷载内力表荷载类型N(kN)QX(kN)QY(kN)MX(kNm)MY(kNm)箱梁重-900007200二期恒载-600004800满布汽车-400003200汽车制动-向前行005534650汽车制动-向后行00-55-34650支座-向前行0012066000支座-向后行00-120-66000左风02000-1100右风0-20001100船撞02005003e4-1.2e4施工荷载-2000004000基础自重-2512.500253.10水浮力(设计水位)16050000水浮力(常水位)14250000水浮力(低水位)12450000襟边土重(计浮力设计水位)-109200-2820襟边土重(计浮力常水位)-109200-2820襟边土重(不计浮力设计水位)-466200-1039.50襟边土重(天然)-192300-494.303 基底合力偏心距验算3.1 组合内力 组合原则：长期效应组合指公路基规4.2.5条中的永久作用标准值效应组合，短期效应组合指4.2.5条中作用标准值效应组合。基底合力偏心距验算内力组合表作用组合最值工况N(kN)MX(kNm)MY(kNm)M(kNm)长期效应组合Nmax-8674.5413.60413.6Nmin-8674.5413.60413.6MXmax-8674.5413.60413.6MXmin-8674.5413.60413.6MYmax-8674.5413.60413.6MYmin-8674.5413.60413.6短期效应组合Nmax-8674.5413.60413.6Nmin-9194.5829.60829.6MXmax-9194.57429.607429.6MXmin-8674.5-6186.406186.4MYmax-8674.5413.611001175.2MYmin-8674.5413.6-11001175.2偶然效应组合Nmax-8674.5413.60413.6Nmin-9194.5829.60829.6MXmax-9194.53.7e4-1.2e43.9e4MXmin-8674.5-6186.406186.4MYmax-8674.5413.611001175.2MYmin-8674.53e4-1.3e43.3e4施工效应组合Nmax-20004000400Nmin-20004000400MXmax-20004000400MXmin-20004000400MYmax-20004000400MYmin-200040004003.2 基底合力偏心距验算基底合力偏心距验算表作用组合最值工况偏心距e0(m)基底最小压应力pmin(kPa)核心半径(m)偏心距容许值e0(m)是否满足长期效应组合Nmax4.8e-2137.710.1是Nmin4.8e-2137.710.1是MXmax4.8e-2137.710.1是MXmin4.8e-2137.710.1是MYmax4.8e-2137.710.1是MYmin4.8e-2137.710.1是短期效应组合Nmax4.8e-2137.711是Nmin9e-2139.411是MXmax0.829.411是MXmin0.741.511是MYmax0.1126.71.11.1是MYmin0.1126.71.11.1是偶然效应组合Nmax4.8e-2137.711是Nmin9e-2139.411是MXmax4.3-590.60.90.9否MXmin0.741.511是MYmax0.1126.71.11.1是MYmin3.8-493.30.90.9否施工效应组合Nmax0.226.711是Nmin0.226.711是MXmax0.226.711是MXmin0.226.711是MYmax0.226.711是MYmin0.226.711是4 基底应力验算4.1 持力层修正地基承载力容许值计算持力层修正地基承载力容许值计算表(一般地基)地基承载力基本容许值fa0(kPa)200持力层重度1(kN/m3)11基底以上土层加权平均重度2(kN/m3)10.7宽度修正系数k11深度修正系数k22基础底面最小边宽b(m)6基底埋置深度h(m)4.5修正地基承载力容许值fa(kPa)2764.2 组合内力 组合原则：短期效应组合与偶然效应组合，按照公路基规第1.0.8条的要求取值；长期效应组合专用于公路基规第3.3.6条第1项第2款。基底应力验算内力组合表作用组合最值工况N(kN)MX(kNm)MY(kNm)长期效应组合平均应力验算-9074.5Nmax-8674.5413.60Nmin-9074.5733.60MXmax-9074.5733.60MXmin-8674.5413.60MYmax-9074.5733.60MYmin-9074.5733.60短期效应组合平均应力验算-9194.5Nmax-8674.5413.60Nmin-9194.5829.60MXmax-9194.57429.60MXmin-8674.5-6186.40MYmax-9194.5829.61100MYmin-9194.5829.6-1100偶然效应组合平均应力验算-9194.5Nmax-8674.5413.60Nmin-9194.5829.60MXmax-9194.53.7e4-1.2e4MXmin-8674.5-6186.40MYmax-9194.5829.61100MYmin-9194.53.1e4-1.3e4施工效应组合平均应力验算-2000Nmax-20004000Nmin-20004000MXmax-20004000MXmin-20004000MYmax-20004000MYmin-200040004.3 基底应力验算基底应力验算表作用组合最值工况外荷载压应力p(kPa)附加压应力p0(kPa)基底最大压应力pmax(kPa)地基承载力容许值Rfa(kPa)是否满足长期效应组合平均应力验算151.20151.2276是Nmax151.50151.5276是Nmin163.50163.5276是MXmax163.50163.5276是MXmin151.50151.5276是MYmax163.50163.5276是MYmin163.50163.5276是短期效应组合平均应力验算153.20153.2276是Nmax151.50151.5345是Nmin167.10167.1345是MXmax277.10277.1345是MXmin247.70247.7345是MYmax178.10178.1345是MYmin178.10178.1345是偶然效应组合平均应力验算153.20153.2276是Nmax151.50151.5345是Nmin167.10167.1345是MXmax897.10897.1345否MXmin247.70247.7345是MYmax178.10178.1345是MYmin798.10798.1345否施工效应组合平均应力验算33.3033.3276是Nmax40040345是Nmin40040345是MXmax40040345是MXmin40040345是MYmax40040345是MYmin40040345是5 软弱下卧层地基应力验算5.1 软弱下卧层修正地基承载力容许值计算软弱下卧层修正地基承载力容许值计算表(软土地基)地基承载力基本容许值fa0(kPa)180下卧层顶面以上土层加权平均重度2(kN/m3)20.8下卧层顶面埋置深度h(m)6.5修正地基承载力容许值fa(kPa)3155.2 软弱下卧层地基应力验算软弱下卧层地基应力验算公共参数表基底埋置深度h(m)4.5基底至下卧层顶面距离z(m)2(h+z)内土层换算重度1(kN/m3)20.8h内土层换算重度2(kN/m3)10.7土中附加压应力系数0.901软弱下卧层地基应力验算表作用组合长期效应组合短期效应组合基底平均压应力pave(kPa)151.2153.2基底最大压应力pmax(kPa)163.5277.1相应的基底最小压应力pmin(kPa)13929.4基底压应力取值p(kPa)157.4215.2下卧层压应力pz(kPa)233.6285.7地基承载力容许值Rfa(kPa)315393.8是否满足是是软弱下卧层地基应力验算表作用组合偶然效应组合基底平均压应力pave(kPa)153.2基底最大压应力pmax(kPa)897.1相应的基底最小压应力pmin(kPa)-590.6基底压应力取值p(kPa)525.2下卧层压应力pz(kPa)565.1地基承载力容许值Rfa(kPa)393.8是否满足否软弱下卧层地基应力验算表作用组合施工效应组合基底平均压应力pave(kPa)33.3基底最大压应力pmax(kPa)40相应的基底最小压应力pmin(kPa)26.7基底压应力取值p(kPa)36.7下卧层压应力pz(kPa)124.8地基承载力容许值Rfa(kPa)393.8是否满足是6 抗冻拔稳定性验算季节性冻土抗冻拔稳定性验算表作用在基础上的结构自重Fk(kN)-1500基础自重与襟边上土重Gk(kN)-4435.5基础侧面与融化层摩阻力标准值qsk(kPa)30融化层中基础侧面面积As(m2)89基础周边融化层摩阻力标准值Qsk(kN)-2670设计冻深zd(m)2季节性冻土切向冻胀力标准值sk(kPa)80季节性冻土层中基础和墩身平均周长u(m)20对基础的切向冻胀力标准值Tk(kN)3200冻胀力修正系数k1.1Fk+Gk+Qsk(kN)8605.5kTk(kN)3520是否满足是7 抗倾覆稳定性验算7.1 组合内力 组合原则：按公路基规4.4.3条的要求取值。抗倾覆稳定性验算内力组合表作用组合最值工况N(kN)MX(kNm)MY(kNm)M(kNm)长期效应组合Nmax-5104.51171.101171.1Nmin-5504.51491.101491.1MXmax-5504.51491.101491.1MXmin-5104.51171.101171.1MYmax-5104.51171.101171.1MYmin-5104.51171.101171.1短期效应组合Nmax-3499.51171.101171.1Nmin-5624.51587.101587.1MXmax-4019.58187.108187.1MXmin-3499.5-5428.905428.9MYmax-3499.51171.111001606.7MYmin-3499.51171.1-11001606.7偶然效应组合Nmax-3499.51171.101171.1Nmin-5624.51587.101587.1MXmax-4019.53.8e4-1.2e44e4MXmin-3499.5-5428.905428.9MYmax-3499.51171.111001606.7MYmin-3499.53.1e4-1.3e43.4e4施工效应组合Nmax-20004000400Nmin-20004000400MXmax-20004000400MXmin-20004000400MYmax-20004000400MYmin-200040004007.2 抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算表作用组合最值工况偏心距e0(m)倾覆轴s(m)抗倾覆稳定性系数k0容许值k0是否满足长期效应组合Nmax0.2313.081.5是Nmin0.3311.071.5是MXmax0.3311.071.5是MXmin0.2313.081.5是MYmax0.2313.081.5是MYmin0.2313.081.5是短期效应组合Nmax0.338.961.3是Nmin0.3310.631.3是MXmax231.471.3是MXmin1.631.931.3是MYmax0.54.18.961.3是MYmin0.54.18.961.3是偶然效应组合Nmax0.338.961.3是Nmin0.3310.631.3是MXmax103.10.321.3否MXmin1.631.931.3是MYmax0.54.18.961.3是MYmin9.73.30.341.3否施工效应组合Nmax0.23151.2是Nmin0.23151.2是MXmax0.23151.2是MXmin0.23151.2是MYmax0.23151.2是MYmin0.23151.2是8 抗滑动稳定性验算组合原则：按公路基规4.4.3条的要求取值。抗滑动稳定性验算表=0.25作用组合最值工况滑动水平力Hia(kN)抗滑稳定水平力HiP(kN)抗滑稳定摩阻力Pi(kN)抗滑动稳定性系数kc容许值kc是否满足长期效应组合Nmax001276.110001.3是Nmin001376.110001.3是HXmax001276.110001.3是HXmin001276.110001.3是HYmax001276.110001.3是HYmin001276.110001.3是短期效应组合Nmax00874.910001.2是Nmin001406.110001.2是HXmax200874.943.741.2是HXmin-200874.943.741.2是HYmax1200874.97.291.2是HYmin-1200874.97.291.2是偶然效应组合Nmax00874.910001.2是Nmin001406.110001.2是HXmax5000874.91.751.2是HXmin-200874.943.741.2是HYmax6200874.91.411.2是HYmin-1200874.97.291.2是施工效应组合Nmax0050010001.2是Nmin0050010001.2是HXmax0050010001.2是HXmin0050010001.2是HYmax0050010001.2是HYmin0050010001.2是9 基础沉降计算9.1 作用长期效应组合基底压应力计算 组合原则：按公路基规4.3.2条的要求取值。作用长期效应组合基底压应力表最值工况N(kN)MX(kNm)MY(kNm)前侧压应力p前(kPa)后侧压应力p后(kPa)Nmax-3679.51171.1041.880.8Nmin-5264.51299.1066.1109.4MXmax-5264.51299.1066.1109.4MXmin-5104.51171.1065.6104.6MYmax-5264.51299.1066.1109.4MYmin-5264.51299.1066.1109.49.2 基底压应力取值计算基底压应力取值计算表最值工况前侧压应力p前 (kPa)后侧压应力p后 (kPa)前侧附加压应力p0前(kPa)后侧附加压应力p0后(kPa)前侧压应力合计p前(kPa)后侧压应力合计p后(kPa)Nmax41.880.80041.880.8Nmin66.1109.40066.1109.4MXmax66.1109.40066.1109.4MXmin65.6104.60065.6104.6MYmax66.1109.40066.1109.4MYmin66.1109.40066.1109.4最大沉降量工况基底平均压应力pave(kPa)87.7最大沉降量工况基底最大压应力pmax(kPa)109.4最大沉降量工况基底最小压应力pmin(kPa)66.19.3 基础最终沉降量计算基础最终沉降量计算表=10.7(kN/m3)，h=4.5(m)土层名称基底至该层土底面距离zi(m)平均附加压应力系数i基底压应力p(kPa)基底附加压应力p0(kPa)压缩模量Esi(MPa)沉降量si(mm)粉质砂土20.97198.650.65.617.4粉质粘土60.76898.650.61013.5粉质粘土80.6787.739.7103砂土10.60.56887.739.764.4砂土11.40.54187.739.761分层总和法计算的地基沉降量s0=i=1nsi(mm)39.2压缩模量的当量值Es(MPa)7.5沉降计算经验系数s0.68地基最终沉降量s(mm)26.79.4 计算深度验算计算深度验算表计算深度zn(m)11.4计算深度底面向上取土厚度z(m)0.8z土层的沉降量sn(mm)10.025i=1nsi(mm)1是否满足是